寧德時(shí)代發(fā)明的鋰離子電池包，通過對(duì)于正負(fù)極材料的創(chuàng)新改進(jìn)，使得這種鋰離子電池在低溫，尤其是在低溫低SOC下的功率、工作能量效率、低溫容量和能量保持率等關(guān)鍵性能得到顯著的提高。

據(jù)悉，能源市場研究公司SNE Research 日前表示，今年1月-9月，寧德時(shí)代的電動(dòng)汽車電池使用量達(dá)到19.2 GWh ，超過了LG Chem。

鋰離子電池由于具備能量密度大、輸出功率高、循環(huán)壽命長和環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車以及消費(fèi)類電子產(chǎn)品中。電動(dòng)汽車在行駛過程中，對(duì)驅(qū)動(dòng)電源的功率要求很高，因而也要求鋰離子電池具有較佳的功率特性。

溫度是對(duì)電池的充放電性能影響最大的環(huán)境因素之一，在低溫環(huán)境中，鋰離子電池的功率性能發(fā)生下降。此外，電池荷電狀態(tài)SOC（State of Charge）也是評(píng)價(jià)電動(dòng)車電池的一個(gè)重要參數(shù)，其反映了電池的剩余容量占電池容量的比值。

在低SOC狀態(tài)下，鋰離子電池的功率性能往往也受影響，為此，寧德時(shí)代在2020年4月30日申請了一項(xiàng)名為“一種二次電池及其裝置”的發(fā)明專利（申請?zhí)枺?02010365063.2），申請人為寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司。

該專利發(fā)明了一種耐低溫、高功率、高能效的二次鋰離子電池，根據(jù)目前公開的相關(guān)資料，讓我們一起來看看這項(xiàng)鋰離子電池方案吧。

如上圖，為該專利中發(fā)明的可重復(fù)利用鋰離子電池的立體圖（左）以及分解圖（右），這種鋰離子電池包括外包裝51、電極組件52、頂蓋組件53和電解液，電極組件收容于外包裝中。

該鋰離子電池的負(fù)極極片通常包括負(fù)極集流體和位于其表面的負(fù)極活性材料層，該專利中選用人造石墨、天然石墨等改良后的材料來用作負(fù)極，以此提高電池壽命以及能效。同時(shí)，隔離膜通常選用例如聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚偏氟乙烯膜以及多層復(fù)合膜等，電解液一般選用在有機(jī)溶劑中溶解的鋰鹽溶液。

該專利在發(fā)明這樣的鋰離子電池時(shí)，還針對(duì)于鋰離子固相擴(kuò)散系數(shù)、粉體電阻率、顆粒形態(tài)、粒徑和碳包覆量、X射線衍射圖譜關(guān)鍵參數(shù)等方面改善正極活性材料的導(dǎo)電性、結(jié)晶度和有序度等各方面，以此來提高電池的動(dòng)力學(xué)和充放電性能，并且發(fā)現(xiàn)這種電池在低溫低SOC狀態(tài)下的功率性能顯著高于單一正極活性物質(zhì)制備的電池。

這種單個(gè)電池通過材料的不斷改良，擁有出色的供電以及續(xù)航效果，同時(shí)，為了應(yīng)對(duì)新能源汽車這樣的大功耗場景，一般會(huì)將多個(gè)電池封裝成為電池模塊以及電池包，以提高電源模塊的封裝程度以及擴(kuò)展其使用場景，如下圖所示。

從圖中可以看到，電池模塊中包含多個(gè)單個(gè)鋰離子電池，沿著電池模塊的長度方向依次排列設(shè)置，初次之外，還可以設(shè)置成為下圖這樣的電池包形式。

如上圖，電池包包含的電池模塊的數(shù)量可以根據(jù)電池包的應(yīng)用和容量進(jìn)行調(diào)節(jié)，電池包中包含有電池箱和設(shè)置于電池箱中的多個(gè)電池模塊，電池箱包括上箱體2和下箱體3，并形成用于容納電池模塊的封閉空間，從上圖下方可以看到，兩個(gè)電池模塊并排擺放。

這種電池包可以為純電動(dòng)車、混合動(dòng)力電動(dòng)車以及插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車提供電量來源，同時(shí)也可以滿足這些領(lǐng)域?qū)τ阡囯x子電池的高功率和高能量密度的需求。

以上就是寧德時(shí)代發(fā)明的鋰離子電池包，其正極極片使用的正極活性材料包含具有不同工作電壓平臺(tái)的活性物質(zhì)，通過對(duì)于正負(fù)極材料的創(chuàng)新改進(jìn)，使得這種鋰離子電池在低溫，尤其是在低溫低SOC下的功率、工作能量效率、低溫容量和能量保持率等關(guān)鍵性能得到顯著的提高。

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